Инструкция по эксплуатации выключателя DT2-550 F3 - Описание устройств

4.0 Описание устройств выключателя
Отключающая камера

1. Каждый полюс заключён в цилиндрическом баке по горизонтальной оси с выводом для крепления трансформаторов тока в верхней части бака. Соединения к вводам расположены по обоим концам бака (над штатными местами установки ТТ). Отключающие камеры (баки) эксплуатируются при 98.6/93 psig (6.8/6.4 бар) давления элегаза (SF6) при 68° F (20° C).
2. Изолированная отключающая тяга контактов изготовлена из армированного волокнами композиционного полиэстера, покрытого специальным составом, устойчивым как к температуре, так и к продуктам горения дуги .

Ввода
• На каждый полюс устанавливаются два заполненных элегазом ввода. Газ,
находящийся в вводах имеет общий объём с баками. Ввода могут иметь разное исполнение, как выполненные из фарфора, так и из композитного материала. Оба типа вводов поставляются вместе с фланцами для крепления к баку и установки пластины для крепления аппаратных зажимов. Полость центрального проводника ввода присоединена к нижней части пластины для крепления аппаратных зажимов. Центральный проводник проходит вниз к основанию ввода через изоляцию (используемую для предотвращения коронного электрического разряда) и присоединяется опресcованным контактом к верхней части неподвижной части контактной системы выключателя .
Трансформаторы тока устанавливаемые на вводах
• Трансформаторы тока производятся согласно стандартам ANSI C57.13, BS3938, или МЭК185. ТТ могут располагаться с обеих сторон отключающих камер (баков). ТТ имеют различные параметры согласно требованиям Заказчика. Место установки- ввода выключателя. Защищены алюминиевыми крышками.

1. SF6 Система контроля плотности элегаза
2. Контроль плотности элегаза

Плотномер ( устройство контроля плотности элегаза рис. 3 и рис. 4) - устройство постоянного измерения плотности элегаза (SF6 ) в выключателе. Чтобы обеспечить гашение дуги и, впоследствии, восстанавливающегося напряжения, плотность газа не должна падать ниже определённого уровня. Характеристики прилагаются в части 5 данной инструкции по эксплуатации.
В выключателях Alstom Grid используются плотномеры с температурной компенсацией - WIKA (рис 4). Плотномер выдаёт сигнализацию о снижении давления до 85 psig (5.8 бар) при 20°C (жёлтая зона) и выдаёт сигнал на блокировку выключателя при 80 psig (5.5 бар) при 20°C (красная зона).

Рис 3: Система контроля плотности элегаза

1. Двойной клапан
2. Заправочный элемент Dilo DN8
3. WIKA плотномер
4. Tank - бак

На рисунке : Alarm- сигнализация о снижении плотности элегаза Lockout- блокировка
Рис 4: Плотномер WIKA
Является необслуживаемым устройством (проверка порогов срабатывания производится согласно графикам техобслуживания один раз в 5 лет). В случае отказа или повреждении должен быть заменён на новый.
Плотномеры WIKA производятся в стандартном исполнении, шкала отградуирована посредством цветной индикации (зелёный-жёлтый-красный), снабжены тремя контактами сигнализации. Уставки контактов произведены на заводе-изготовителе и не требуют калибровки по месту установки.

5.2 Контроль плотности элегаза
Смотри раздел 5 для расчета номинальной плотности
Система контроля плотности элегаза с температурной компенсацией позволяет определить снижение плотности и выдать сигнализацию, когда плотность в отключающих камерах (баках) снижается ниже 44.8 г/л, [85 psig (5.8 бар) при 20° C,] и блокировку выключателя при 42.5 г/л, [80 psig (5.5 бар) при 20° C.] Ниже 80 psig (5.5 бар), выключатель должен быть выведен из эксплуатации и исследован на предмет утечек. При выявлении утечек, они должны быть устранены посредством замены прокладок или затяжки элементов крепления, или выполнения других ремонтных работ. Далее, необходимо произвести дополнение газом до номинальной плотности при 20° до того, как выключатель будет введён в эксплуатацию.
• Изменения состояния элегаза ( SF6 ) при изменении температуры показаны на кривых.

Рис 6: Кривые давления элегаза (93)

Shaded area shows SF6 liquefaction stage. DO NOT FILL OR TOP UP AT THESE TEMPERATURES

5.3 Свойства элегаза SF6
Гексафторид серы (SF6) широко применяется в газообразном виде в ячейках высокого напряжения производимых концерном Alstom Grid, высоковольтных выключателях, компактных распределительных устройствах.
SF6 является промышленным продуктом получаемым в результате прямого синтеза флуоресцирующих агентов и серы в жидком состоянии.
Полученный продукт очищается и сжижается под давлением для устранения как твёрдых элементов, так и кислорода, азота четырёхфтористого углерода.
SF6 поставляется в сжиженном под давлением виде при окружающей температуре в стальных емкостях (баллоны, сферические баллоны, цилиндрические контейнеры...) которые испытаны давлением 70 бар и их объемы могут быть от 3 до 500 дм3. Максимальный коэффициент закачки может составлять 1.04 кг/дм когда температура ёмкости остаётся ниже 50° C или 0.75 кг/дм3 когда температура ёмкости остаётся ниже 57° C.
Рекомендуется хранить баллоны в вертикальном положении в затемнённых помещениях.
SF6 отличный диэлектрик. При сравнении при одних и тех же условиях, диэлектрическая прочность элегаза более чем в два раза лучше воздуха (см. фиг.4). Это свойство по существу напрямую связано с электронегативной природой молекул SF6 захватывающих свободные электроны и сдерживает эффект лавины который инициирует дугу. SF6 так же отличная дугогасительная среда по следующим трём причинам :

1. SF6 высокая энергия диссоциации эффективно охлаждает дугу,
2. ионы агентов получающихся при диссоциации высоко электронегативны и быстро поглощают свободные электроны,

Быстрая рекомбинация диссоциированных молекул определяет параметры восстанавливающегося напряжения
a) Примеси
Коммерчески доступный SF6 газ содержит малые количества примесей, которые строго ограничены нормами, так как могут отразиться на его свойствах. Эти нормы (см. приложенную таблицу) обозначены в нормах 376 Международной Электротехнической Комиссии.
______________________________________________________________________

1. Запах

Чистый элегаз не имеет запаха. Некоторые примеси (в основном кислотные) имеют запах, однако количества этих примесей в газе соответствующие стандартам МЭК недостаточны для появления запаха,определяемого обычным обонянием.

1. Токсичность

Чистый элегаз нетоксичен. Некоторые примеси, образующиеся в процессе производства SF6 токсичны, но уровень концентрации этих примесей в полученном газе гораздо ниже уровня, установленного как дозволенно токсичного. Тем не менее, требования МЭКа устанавливают проведение биологического исследования с пятью лабораторными мышами : по истечении 24 часов нахождения в атмосфере , состоящей из 79 % SF6 и 21 % кислорода, мыши должны оставаться в нормальном состоянии и сохранять все жизненные функции без изменений.

1. Сертификаты

По просьбе Заказчика, Поставщик SF6 предоставляет сертификат, что поставляемый газ полностью соответствует нормам и стандартам МЭК.

1. Поставщики элегаза

Элегаз доступен во многих странах; основные поставщики :
ALLED CHEMICAL (США) ASAHI GLASS (Япония) KALI-CHEMIE (Германия)
IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES (Великобритания) MONTECATINI EDISON (Италия) PECHINEY (Франция) PRODELEC (Франция)
Давление и эквиваленты

1. Международная единица: Паскаль: Pa
2. Практически используемая: мегапаскаль 1 MPa = 106 Pa
3. Ранее используемая: бар: 1 bar = 0.1 MPa
4. Нормальное атмосферное давление:

1 атмосфера = 0.1013 MPa = 1.013 бар = 760 mm

1. Номинальное относительное давление: PN

Рекомендации по обращению с SF6
Основное
В обычных условиях эксплуатации, элегаз находится в газообразной форме.
Он без цвета, запаха, вкуса . Не токсичен, не представляет угрозы для жизни.
Это тяжёлый газ, плохо распространяющийся в атмосферном воздухе.
Элегаз используется в ячейках КРУЭ, поскольку является отличным диэлектриком и прекрасно справляется с гашением дуги.
Основные инструкции по обращению с элегазом
Инструкции по обращению с емкостями
SF6 поставляется в емкостях (баллоны, сферы, цилиндрические баки) под давлением 22 бар и 20°C. При таких условиях он сжижен.
К использованию таких емкостей применимы все правила, что и для баллонов со сжатым воздухом.
Следующие правила обязательны к соблюдению :

1. Хранить ёмкости далеко от источников тепла.
2. Закачка газа в оборудование должна осуществляться только с использованием специнструмента

Долговременное хранение газа в ёмкостях
Емкости должны храниться в специальных складских помещениях, как и в цехах производства.
В процессе перекачки газа в складской контейнер, необходимо проконтролировать, чтобы вес газа в складских контейнерах (1) :

1. В регионах с умеренным климатом : был бы ниже, чем объём контейнера, выраженный в кубических дециметрах . Максимальное количество SF6 125 cm3 ёмкости будет эквивалентно :

125 x 1.04 = 130 кг.

1. В условиях тропиков : ниже чем в 0.75 раз емкость в куб.дц. Количество газа в 125 dm3 будет эквивалентно : 125 x 0.75 = 93 кг.

(1) Смотри публикацию 376 Международной Электротехнической Комиссии первый выпуск 1971 "Спецификация и приёмка нового элегаза".
Alstom Grid гарантирует, что утечки не превышают 1% в год от общего количества элегаза в выключателе.